package com.atguigu.algorithm.sort;

import java.util.Arrays;

/**
 * 堆排序
 * 堆排序的基本思想是：
 * 1、将无序序列构建成一个堆，根据升序降序需求选择大顶堆或小顶堆;
 * 2、将堆顶元素与末尾元素交换，将最大元素"沉"到数组末端;
 * 3、然后将剩余n-1个元素调整成堆结构，交换堆顶元素与当前末尾元素，反复执行，直到整个序列有序。
 * @author xr-8
 * @date 2022-11-28
 * @time 16:43
 */
public class HeapSort {

    public static void main(String[] args) {
        int arr[] = {4, 6, 8, 5, 9};
//        int arr[] = {2, 1, 3, 4, 5, 6};
        sort(arr);
    }

    public static void sort(int[] arr) {
        int temp = 0;
        System.out.println("堆排序!!");
        // 1、将无序序列构建成一个堆，根据升序降序需求选择大顶堆或小顶堆
        for(int i = arr.length / 2 -1; i >=0; i--) {
            adjustHeap(arr, i, arr.length);
        }

        for(int j = arr.length-1;j >0; j--) {
            // 2、将堆顶元素与末尾元素交换，将最大元素"沉"到数组末端;
            temp = arr[j];
            arr[j] = arr[0];
            arr[0] = temp;
            // 3、然后将剩余n-1个元素调整成堆结构，交换堆顶元素与当前末尾元素，反复执行，直到整个序列有序。
            adjustHeap(arr, 0, j);
        }
        System.out.println(Arrays.toString(arr));
    }

    /**
     * 将一个数组（二叉树），调整成大顶堆
     * 功能： 完成 将 以 i 对应的非叶子结点的树调整成大顶堆
     * 举例  int arr[] = {4, 6, 8, 5, 9}; => i = 1 => adjustHeap => 得到 {4, 9, 8, 5, 6}
     * 如果我们再次调用  adjustHeap 传入的是 i = 0 => 得到 {4, 9, 8, 5, 6} => {9,6,8,5, 4}
     * @param arr 待调整的数组
     * @param i 表示非叶子结点在数组中索引
     * @param length 表示对多少个元素继续调整， length 是在逐渐的减少
     */
    public static void adjustHeap(int[] arr, int i, int length) {
        int temp = arr[i];//先取出当前元素的值，保存在临时变量
        //开始调整
        //1. k = i * 2 + 1, k是 i结点的左子结点
        for(int k = i * 2 + 1; k < length; k = k * 2 + 1) {
            if(k+1 < length && arr[k] < arr[k+1]) { //说明左子结点的值小于右子结点的值
                k++; // k 指向右子结点
            }
            if(arr[k] > temp) { //如果子结点大于父结点
                arr[i] = arr[k]; //把较大的值赋给当前结点
                i = k; //!!! i 指向 k,继续循环比较
            } else {
                break;//!
            }
        }
        //当for 循环结束后，我们已经将以i 为父结点的树的最大值，放在了 最顶(局部)
        arr[i] = temp;//将temp值放到调整后的位置
    }
}
